智能建造概論-裝配式建筑工程技術(shù)專65課件講解

智能建造概論裝配式建筑工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)智能傳感器模塊十七—智能建造常用智能設(shè)備主講人：目錄CONTENTS01智能傳感器的功能02智能傳感器的應(yīng)用場(chǎng)景03智能傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)01智能傳感器的功能1.復(fù)合敏感功能人們觀察周圍的自然現(xiàn)象，常見(jiàn)的信號(hào)有聲、光、電、熱、力和化學(xué)等。敏感元件測(cè)量一般通過(guò)兩種方式:直接和間接的測(cè)量。而智能傳感器具有復(fù)合功能，能夠同時(shí)測(cè)量多種物理量和化學(xué)量，給出能夠較全面反映物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的信息。如美國(guó)加利弗尼亞大學(xué)研制的復(fù)合液體傳感器，可同時(shí)測(cè)量介質(zhì)的溫度、流速、壓力和密度。美國(guó)EG&GICSensors公司研制的復(fù)合力學(xué)傳感器，可同時(shí)測(cè)量物體某一點(diǎn)的三維振動(dòng)加速度、速度、位移等2.自補(bǔ)償和計(jì)算功能多年來(lái)，從事傳感器研制的工程技術(shù)人員一直為傳感器的溫度漂移和輸出非線性作大量的補(bǔ)償工作，但都沒(méi)有從根本上解決問(wèn)題。而智能傳感器的自補(bǔ)償和計(jì)算功能為傳感器的溫度漂移和非線性補(bǔ)償開(kāi)辟了新的道路。這樣，放寬傳感器加工精密度要求，只要能保證傳感器的重復(fù)性好，利用微處理器對(duì)測(cè)試的信號(hào)通過(guò)軟件計(jì)算，采用多次擬合和差值計(jì)算方法對(duì)漂移和非線性進(jìn)行補(bǔ)償，從而能獲得較為精確的測(cè)量結(jié)果。3.自檢、自校、自診斷功能普通傳感器需要定期檢驗(yàn)和標(biāo)定，以保證它在正常使用時(shí)足夠的準(zhǔn)確度，這些工作一般要求將傳感器從使用現(xiàn)場(chǎng)拆卸送到實(shí)驗(yàn)室或檢驗(yàn)部門進(jìn)行，對(duì)于在線測(cè)星傳感器出現(xiàn)異常則不能及時(shí)診斷。采用智能傳感器時(shí)，情況則大有改觀。首先，自診斷功能在電源接通時(shí)進(jìn)行自檢，診斷測(cè)試以確定組件有無(wú)故障;其次，根據(jù)使用時(shí)間可以在線進(jìn)行校正，微處理器利用存在E2PROM內(nèi)的計(jì)量特性數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比校對(duì)。4.自學(xué)習(xí)與自適應(yīng)功能傳感器通過(guò)對(duì)被測(cè)量樣本值學(xué)習(xí)，處理器利用近似公式和迭代算法可認(rèn)知新的被測(cè)量值，即有再學(xué)習(xí)能力。同時(shí)，通過(guò)對(duì)被測(cè)量和影響量的學(xué)習(xí)，處理器利用判斷準(zhǔn)則自適應(yīng)地重構(gòu)結(jié)構(gòu)和重置參數(shù)。5.信息存儲(chǔ)和傳輸功能隨著全智能集散控制系統(tǒng)(SmartDistibutedSystem）的飛速發(fā)展，對(duì)智能單元要求具備通信功能，用通信網(wǎng)絡(luò)以數(shù)字形式進(jìn)行雙向通信，這也是智能傳感器關(guān)鍵標(biāo)志之一。智能傳感器通過(guò)測(cè)試數(shù)據(jù)傳輸或接收指令來(lái)實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能。如增益的設(shè)置、補(bǔ)償參數(shù)的設(shè)置、內(nèi)檢參數(shù)設(shè)置、測(cè)試數(shù)據(jù)輸出等。6.數(shù)據(jù)處理功能智能傳感器可以根據(jù)內(nèi)部程序，自動(dòng)處理數(shù)據(jù)，并且能夠完成多傳感器多參數(shù)混合測(cè)量，從而進(jìn)一步拓寬了其探測(cè)和應(yīng)用領(lǐng)域，而微處理器的介入使得智能傳感器能夠更加方便地對(duì)多種信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。此外，其靈活的配置功能既能夠使相同類型的傳感器實(shí)現(xiàn)最佳的工作性能，也能使它們適合于各不相同的工作環(huán)境。7.雙向通信功能智能傳感器有一個(gè)數(shù)字式通信接口，通過(guò)此接口可以直接與其所屬計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信聯(lián)絡(luò)和交換信息。微處理器和基本傳感器之間構(gòu)成閉環(huán)，微處理器不但接收、處理傳感器的數(shù)據(jù)，還可以將信息反饋至傳感器，對(duì)測(cè)量過(guò)程進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。8.數(shù)字和模擬輸出功能許多帶微處理器的傳感器能通過(guò)編程提供模擬輸出、數(shù)字輸出或同時(shí)提供兩種輸出，并且各自具有獨(dú)立的檢測(cè)窗口。最新的智能傳感器都能提供兩個(gè)互不影響的輸出通道，具有獨(dú)立的組態(tài)設(shè)備點(diǎn)。02智能傳感器的應(yīng)用場(chǎng)景1.環(huán)境傳感器主要有氣體傳感器、氣壓傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器等。氣體傳感器可以應(yīng)用于空氣凈化器、酒駕檢測(cè)器、家裝中甲醛等有毒氣體的檢測(cè)器以及工業(yè)廢氣的檢測(cè)裝置等。隨著人們對(duì)環(huán)境問(wèn)題的重視，環(huán)境傳感器的重要性越來(lái)越凸顯，未來(lái)有很大的發(fā)展空間。2.慣性傳感器主要應(yīng)用在可穿戴產(chǎn)品上，比如智能手環(huán)、智能手表、VR頭盔等。通過(guò)慣性傳感器來(lái)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)的跟蹤、識(shí)別，告知佩戴者當(dāng)天的運(yùn)動(dòng)量、消耗的卡路里及運(yùn)動(dòng)的效果。3.磁性傳感器主要用在家用電器上，比如咖啡機(jī)、熱水器、空調(diào)等，用來(lái)檢測(cè)角度轉(zhuǎn)了多少或者行程多少，通常顯示在儀表盤上。此外，門磁和窗磁等方面采用的也是磁性傳感器，機(jī)器人的智能化和精準(zhǔn)度也需要磁性傳感器做支撐。4.模擬類傳感器主要應(yīng)用在智慧醫(yī)療設(shè)備上，可以作為心跳、心電圖等信號(hào)的輸入，并將健康數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化的輸出，讓用戶了解自身第一手健康、運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。5.紅外傳感器常應(yīng)用于紅外攝像頭、掃地機(jī)器人等智能家居方面。03智能傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)提高了傳感器的精度提高了傳感器的可靠性和穩(wěn)定性提高了傳感器的性能價(jià)格比促成了傳感器多功能化高信噪比和高分辨率微型化低功耗缺點(diǎn)科技創(chuàng)新差，核心制造技術(shù)滯后于國(guó)